5.1 曲线运动 分层作业 -2026-2027学年高一下学期物理人教版必修第二册

作业大赛模板（通用版） 温馨提示：请将【】中的说明替换为您自己的内容，保留表格与逻辑框架，文档中灰色字体为填写提示，实际填写时可删除并输入所需内容。 该模板仅供参考，无统一标准，可按照自己思路创作！ 一、作品基础信息 项目 填写内容 作品名称 【曲线运动分层作业】 学段学科 【高中】【物理】 适用年级 【一年级】 教材版本 【人教版】 对应内容 【第五单元第一课时】 作业类型 【课后作业】 完成时长 总时长30分钟 设计者 【教师姓名】李志 二、设计背景与意图 1. 课标与教材分析 · 课标要求：本作业对应的学科核心素养是物理观念，需达成水平2学业质量标准 · 教材地位：曲线运动是整章教学的知识基础。 · 教学重难点：会找曲线运动的瞬时速度方向；理解曲线运动是变速运动，知道其条件，会利用牛顿第二定律分析曲线运动。 2. 学情分析 维度 具体描述 已有基础 直线运动和牛顿第二定律，对力和运动的关系有了一定认识。 现有困惑 从研究直线运动变到曲线运动，学生不知如何下手。 差异分析 基础不同，对新知识的态度不同。 3. 设计意图（一段话讲清即可） 在完成任务的基础上，增强学生的学习自信，不同层次都有收获。 三、作业目标 目标维度 编号 具体目标 对应核心素养 评价证据 知识理解 A 识记/复述/解释/辨别变速运动 物理观念 正确率、概念复述 能力运用 B 运用极限方法/策略解决判断瞬时速度方向问题 科学思维 过程记录、方法选用 思维发展 C 比较、概括、推理、评价、创新 科学探究 论证思路、创意思维体现 情感态度 D 认同/体验______文化/价值，形成______意识或习惯 科学态度与责任 反思语、作品倾向 四、作业内容与目标对应表 题号 题型 题目概要 对应作业目标编号 设计意图 参考答案/评价要点 1 选择 篮球运动轨迹中找瞬时速度方向 B 取材生活；图像信息；核心知识 C 2 情景说理 直线运动和曲线运动的力和速度 C 取材生活；注重引导；针对知识；梳理巩固 准确描述答案 3 选择 飞机的曲线运动 B 图像信息；针对知识；巩固应用 C 4 选择 曲线运动的平均速度/瞬时速度方向，加速度，合力 B 图像信息；针对知识；巩固发散：牛顿第二定律 C ··· 1 选择 根据轨迹找受力 C 图像信息；相关知识衔接；注重逻辑推理； A 2 填空 曲线运动实验背景下的推导 C 图像信息；逻辑推理；综合知识应用 准确作答 3 选择 曲线运动中速度对比 C 图像信息；巩固本节重点；多点知识考察 B 1 选择 曲线运动速度变化量求解 B 图像信息；巩固本节重点；注重知识衔接；提升自主能力 C 2 选择 力突变后运动的判断 B 注重知识衔接；强化本节重点 D 3 情景说理 对香蕉球的分析 D 图像信息；解答生活问题，强化分析能力；提升情感价值 描述清晰准确 五、作业评价 维度 A（优秀） B（良好） C（待改进） 权重 得分 知识理解 基础题全对，概念精确 少量细节错误 较多基础错误 20% 能力运用 方法恰当，过程清晰，理由充分 方法基本正确 方法不当或缺失 30% 思维发展 观点明确，论证充分，有独创性 表达清楚，欠缺深度 思路混乱，缺乏证据 30% 情感态度 主动投入，积极交流，乐于协作；学习目标明确，能主动反思改进 态度端正，能按要求完成任务；基本参与合作 学习态度消极，被动完成任务，合作意识弱 20% 6、 试题详情 A必做层次 【试题】1.如图，篮球沿优美的弧线穿过篮筐，图中能正确表示篮球在相应点速度方向的是( ) A.v1 B.v2 C.v3 D.v4 2.运动轨迹是物体所具有的速度和受力情况的综合作用下的结果，我们可以从受力和速度情况预判运动轨迹，也可从运动轨迹和速度反推出受力信息。 （1）将一个小铁球如图落下，物体做什么运动，运动轨迹是直线还是曲线？速度沿什么方向，受力方向？速度和加速度方向相同吗？ （2）这是水流水平喷出后的运动轨迹，做什么运动，不考虑空气阻力，受力方向如何，速度方向如何？速度和加速度方向相同吗？ （3）物体做曲线运动，应具备什么样的条件呢？ 如果合外力不为零，它的方向与物体速度方向在同一直线上，物体就做___________运动，如果不在同一直线上，物体就做___________运动。 3．在中国国际航空航天展览会中，一架飞机进行回旋飞行技术表演，其轨迹呈螺旋形，则该飞机在飞行过程中（     ） A．速度可能不变 B．速率一定不变 C．速度方向一定改变 D．速度方向一定不变 4．如图所示，物体沿曲线由a点运动至b点，关于物体在ab段的运动，下列说法正确的是（     ） A．物体的速度可能不变 B．物体在a点的速度方向由a指向b C．物体的加速度一定不为零 D．物体所受的合力不可能恒定 B选做层次 1．如图a所示，无人机在执行航拍任务时正沿b图所示的轨迹从A点运动到C点。用G表示无人机重力，F表示空气对它的作用力，下列四幅图中能表示此过程中B点无人机受力情况的是（     ） A． B． C． D． 2．小文同学在探究物体做曲线运动的条件时，将一条形磁铁放在水平桌面的不同位置，让小钢珠从桌面上同一位置以相同初速度射出，得到不同运动轨迹。图中a、b、c、d为其中四条运动轨迹，磁铁放在位置A时，小钢珠的运动轨迹是________（填轨迹字母代号）；小钢珠的运动轨迹为d时，磁铁________（选填“可能”或“不可能”）放在位置。实验表明，当物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时，物体做________（选填“直”或“曲”）线运动。 3.如图，质点沿曲线由M向N运动，现要研究质点经过P点时的瞬时速度，在曲线上依次取a、b、c三点，测量质点从P运动到a、b、c三点所发生的位移x1 、x2 、x3及分别所用时间t1 、t2 、t3 。则下面判断正确的是( ) A.x3/t3 反映的是质点从b运动到c过程的平均速度 B.x1/t1、x2/t2、x3/t3中，x1/t1更接近于质点在P点时的瞬时速度大小和方向 C.质点在a、b、c三点所受到的合力方向必定相同 D.质点经过b点时所受合力可能为零 C挑战层次 1．在铅球比赛中，某运动员投出的铅球在空中的某段运动轨迹如图所示，铅球在A点时的速度大小v0=6m/s，在B点时的速度大小v=8m/s，且恰好与v0方向垂直，铅球可视为质点，忽略空气阻力，取重力加速度大小g=10m/s2，则铅球由A点运动到B点过程中速度变化量的大小为（　　） A．2m/s B．6m/s C．10m/s D．14m/s 2．一个质点受两个不在同一直线上的力F1和F2的作用，由静止开始运动，经过一段时间后，保持二力的方向不变，只将F1突然增大为，并保持不变，则该质点此后将做（　　） A．匀加速直线运动 B．匀减速直线运动 C．加速度变化的曲线运动 D．加速度恒定的曲线运动 3．如图所示，足球沿着一条弧线旋入了球门。 (1)足球经过图中各个位置时速度的方向与足球在空中的运动轨迹有什么关系？ (2)为什么说足球所做的运动是变速运动？ (3)你还见过哪些这样的运动？ 7、 答案与解析 A必做层次 1、 【答案】C 【解析】曲线运动的瞬时速度方向在该点的切线方向上。 2、 【答案】 （1）见解析 （2）见解析 （3）变速直线 变速曲线 【解析】（1）铁球无初速度自由释放，做自由落体运动，轨迹为直线，速度和受力方向都在一条直线上，速度与加速度方向相同。 （2）有图可以看出水流做曲线运动，不考虑空气阻力，仅受到重力作用，速度方向沿切线方向，速度方向与加速度不同。 （3）如果合外力不为零，它的方向与物体速度方向在同一直线上，物体就做变速直线运动，如果不在同一直线上，物体就做变速曲线运动。 3、 【答案】C 【解析】ACD．曲线运动的速度方向为轨迹的切线方向，飞机沿螺旋形曲线轨迹飞行时，任意位置的轨迹切线方向都在不断变化，因此速度方向一定改变，不可能保持不变，也不可能存在速度（矢量）不变的情况，故A、D错误，C正确；B．飞机做螺旋形回旋表演，没有给出速率恒定的约束条件，飞机的飞行速率可以调整，并非一定不变，故B错误。 4、 【答案】C 【解析】A．做曲线运动的物体的速度方向时刻改变，即使速度大小不变，速度方向也在不断发生变化，故A错误； B．物体在a点的速度方向沿曲线上a点的切线方向，故B错误； C．做曲线运动的物体的速度是变化的，则物体的加速度一定不为零，故C正确； D．做曲线运动的物体受到的合力不为零，但物体所受到的合力可以是恒力，也可以是变力，故D错误。 故选C。 B选做层次 1、 【答案】A 【解析】无人机的重力G始终竖直向下，空气作用力F是除重力外无人机受到的空气的总作用力，两个力的合力需要指向A到C的弯曲轨迹的凹侧，也就是轨迹的左上方，A选项符合曲线运动的受力要求。故选A。 2、 【答案】 不可能 曲 【解析】【解析】[1]磁铁放在位置时，小钢珠受到磁铁的引力方向与初速度的方向相同，小钢珠将做直线运动，所以将沿轨迹运动。 [2]小钢珠的运动轨迹为时，磁铁应在曲线的内侧，不可能在在的位置。 [3]实验表明，当物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。 3、 【答案】B 【解析】A.x3/t3反映的是PC段的平均速度，A错。 B.x1/t1、x2/t2、x3/t3中，由瞬时速度的定义可以知道，这三段变速运动的平均速度对应时间越短，越接近P点的真实速度。B对。 C.题中所给条件不足，无法判断合力大小一定不变。C错。 D.由图知道d点前后运动轨迹都是曲线，若在该点合力为零，则在该段前后应有直线轨迹。D错。 C挑战层次 1、 【答案】C 【解析】解法一：建立v0的方向为x轴，与v0垂直的方向为y轴的直角坐标系xOy，设v0与g的夹角为，如图1所示 铅球在x方向做匀减速直线运动，到B点时速度减为零，有 可得 铅球在 y 方向做匀加速直线运动，有 得 t=1s 则 解法二：抛体运动，由于只受重力作用，加速度方向必然竖直向下，任何时间段内速度变化量方向必然竖直向下，所以速度矢量三角形如图 2 所示，则有 ， 故选 C。 2、 【答案】D 【解析】【详解】一个质点受两个不在同一直线上的力F1和F2的作用，由静止开始做匀加速直线运动，运动方向沿F1和F2的合力方向，现保持二力的方向不变，只将F1突然增大为F1+ΔF，并保持不变，则物体所受新的合力方向与物体运动方向(原来F1和F2的合力方向)不在同一直线上，物体做曲线运动；且新的合力保持不变，所以物体做匀变速曲线运动。 故选D。 3、【答案】(1)足球在各个位置速度的方向沿所在位置的轨迹的切线方向 (2)因为速度是矢量，既有大小，又有方向，足球的速度方向时刻在改变，故足球所做的运动是变速运动 【详解】（1）做曲线运动的物体，在任意位置的瞬时速度方向，就是曲线上该点的切线方向。对应本题的足球运动，足球经过图中各个位置时的速度方向，就是运动轨迹在对应足球位置点的切线方向，速度方向始终沿轨迹的切线指向足球运动的前进侧，故足球在各个位置速度的方向沿所在位置的轨迹的切线方向。 （2）变速运动的定义是，只要物体的速度发生变化，就属于变速运动，而速度是矢量，包含大小和方向两个要素。足球的运动轨迹是曲线，它在运动过程中速度的方向时刻在发生改变，即便不考虑速度大小的变化，速度矢量也已经发生了变化，因此足球的运动属于变速运动。 （3）略 学科网（北京）股份有限公司 $